海军炮射远程制导弹药大观

丛　姗

尽管除了航空母舰之外的几乎所有大中型水面作战舰艇都配备有大、中口径的舰炮，但不容否认的是，导弹才是这些舰艇的首选作战武器。特别是在实施远程精确打击时，导弹在很长一段时间内都是唯一的选择，而研制中的炮射远程制导弹药将为水面舰艇再增加一种选择。

在制导技术、控制技术特别是微机电技术发展基础上诞生的炮射远程制导弹药，可将火炮的射程提高到100～150千米、精度提高到20米以内，极大地弥补火炮系统的固有缺陷。与导弹攻击方式相比，大、中口径舰炮的远程制导弹药具有射速快、携弹量大、使用灵活、可打击更多目标、价格低廉等优点。特别是在海军作战舰艇越来越多地用以打击陆上目标、提供火力支援、应付恐怖主义及非对称威胁的情况下，炮射制导弹药方案无疑有着更强的吸引力。

美国海军早在上世纪80年代，就曾经对射程超过30海里的127毫米半主动激光制导火箭增程炮弹——“死眼”(DEADEYE)进行试验，1994年率先制定了增程制导弹药(ERGM)发展计划。尽管海军远程制导弹药的发展并非一帆风顺，但发展计划却越来越多。除美国海军为DD(X)驱逐舰研制远程对地攻击弹药(LPLAP)外，意大利也加入到这种弹药的研制行列中，除用于远程对地攻击外，还创造性地用于舰艇反导自卫。研制中的“火山”、“大卫—斯特莱斯”炮射制导弹药尽管起步较晚，但有可能率先装备部队。在2005年，上述弹药计划都取得了关键性的进展，在远程打击和精确攻击方面表现出了作战潜力。

增程制导弹药(ERGM)前景堪忧

在406毫米舰炮随“密苏里”号战列舰而退役、203毫米Mk－71舰炮发展计划取被消后，美海军决定为MK-45Mod4型127毫米舰炮研制远程精确制导弹药。127毫米舰炮使用传统弹药的有效射程仅为24千米、圆概率偏差300～400米：而远程精确制导炮弹的最大射程可达111千米(60海里)，最大射程上的圆概率偏差仅20米。111千米的射程在战术意味着“44．5＋22．5＋41千米”——44．5千米(24海里)是作战舰艇离岸的通常距离，22．5千米(14海里)是海岸向内陆延伸、受盟军部队保护区域的宽度，而41千米(22海里)是敌军陆地火炮的最大射程。也就是说，炮射远程精确制导弹药使海军舰艇能够在安全的离岸距离上，有效打击陆上保护区外，对友军构成威胁的敌军支援火力，而20米的攻击精度可有效降低附带毁伤及误击友军的风险。

1994年，美海军授予当时的德克萨斯仪器公司(现已被雷声导弹系统公司并购)研制合同，发展127毫米增程制导弹药(ERGM)。EX－171 ERGM长1．55米、重50千克，采用GPS／INS复合制导。基本设计源于洛·马公司早期研制的“死眼”半主动激光制导火箭增程炮弹。其作战过程是：弹丸发射后沿弹道飞行，火箭发动机随后点燃；到达弹道最高点时制导系统发出指令，展开弹头前端的鸭式翼并开始接收GPS信号、调整弹丸的飞行弹道；弹丸到达适宜位置时进入滑翔下降过程，炮弹飞行到目标上空后垂直落下，弹药战斗部最大限度地发挥效能。在早期设计中，EX－171使用的是子母弹战斗部，包含有72枚EX－1子弹药，即陆军的M－80型子弹药。目前选用的则是18千克的单一战斗部。1996年7月，ERGM进入到工程研发阶段，美国海军与雷声公司签订了价值2．32亿美元的80发试验弹生产合同。海军希望该弹能在2001年形成初始作战能力，每枚ERGM的造价预计5万美元。

由于射程及重量因素，ERGM发射所需的炮口动能高达18兆焦(传统弹药仅为10兆焦)，除了要研制新型高能发射药外，对火炮身管也提出了很高的要求，采用加强型62倍口径身管的新型Mk45Mod4舰炮正是为此而研制。即便如此，发射ERGM仍然会大大降低火炮身管的寿命——Mk45 Mod4舰炮身管可发射超过8000发传统弹药，而只能发射不到3000枚ERGM。Mk45 Mod4型舰炮已经列装DDG，81以后的“阿利·伯克”级驱逐舰，该级舰的大型弹药库中可容纳232枚ERGM和232枚传统炮弹。在89艘装备Mk-45舰炮的战斗舰中，美国海军计划使其中32艘具备发射ERGM的能力。未来也有可能对早期驱逐舰进行改进，使更多舰艇具备这种能力。

采用不同的弹道，使先后发射的炮弹在同一时间抵达目标，被称为“多弹同时弹着”(MRSI)。通过这种作战方式，1门火炮就可以实现多门火炮齐射才能达成的战果。该弹比传统海军弹药长，必须采用分别装填弹丸和发射药的方式，因此射速只有10发／分。但该弹射程较远，仍然能实现10发炮弹同时命中55千米处的目标，火力可以完全覆盖450×100米的区域。

2002年5月，该弹在尤马靶场的发射试验验证了一些关键功能，如适时启动火箭发动机、展开鸭翼，准确接收GPS数据以及验证攻击精度等。2005年2月，2枚ERGM成功进行了工程飞行试验，炮弹准确命中74千米外的目标。该弹可能增加的能力还有：加装数据链，使炮弹在飞行中能更新目标位置数据；采用半主动激光寻的，从而具备攻击移动目标的能力；采用更大的火箭发动机，以进一步提高射程，配用多种载荷，能执行多种作战任务。

尽管ERGM取得了可观的进展，但也存在工程延误和成本追加的问题。ERGM的服役时间从原计划的2002年不断后延。2004年3月，美国国家审计局(GAO)指出，ERGM计划一些关键技术还没有成熟，建议美海军同时评估其他的概念方案。6个月后，GAO在另一份报告中指出，ERGM的服役时间将推迟到2011年。

ERGM的死敌：ANSR与BTERM-II

在ERGM不断推延、成本不断攀升的情况下，美海军启动了一项名为ERM的竞争计划，表明对ERGM进展拖延的失望，想通过这一竞争计划寻求其他解决方案。除了前面介绍的雷声公司EX－171 ERGM外，ATK公司BTERM－Ⅱ火箭助推远程制导弹药也加入了竞争。BTERM即“弹道增程弹药”，由先前的“自主海军支援炮弹”(ANSR)改进而来。

2004年5月，ATK公司获得了一份价值3000万美元的合同，在16个月内对BTERM－Ⅱ方案进行验证。美国海军还资助研发关键的微机电系统，如微机电系统环形旋转传感器(MARS)、导弹/炮弹加固精度传感器(HPSFMP)，以得到超低成本、高性能的制导和控制单元。美海军计划在2006年年中对BTERM-Ⅱ和ERGM方案“两选一”，获胜的承包商将在2008～2009年提供60枚新型弹药用于系统开发论证，2011年

实现初始作战能力。

BTERM／ANSR的结构与ERGM类似，同为127毫米口径和1．55米长度，同样使用火箭增程技术、在弹体前端设有鸭翼、采用GPS／INS复合制导方式，预期射程同为111千米。不同的是，BTERM—Ⅱ／ANSR的重量稍轻(46．5千克)、结构相对简单、价格较为低廉，沿弹道轨迹飞行、弹体呈旋转状态，不需要特制的发射药，可由现有的Mk－45Mod2型舰炮发射，战斗部为预置破片钨质壳体，由“哈姆”反辐射导弹战斗部演变而来，重量仅11千克，杀伤性能出色。相对欠缺的是，该弹的初始化时间比较长，导致射速较低(仅有5～10发／分)，但通过为舰炮增加自主弹药识别和弹药初始化系统，这一问题可能会得到缓解。

ANSR在2002年进行的无制导试验中，分别由传统的Mk-45Mod2型和Mod 4型舰炮发射，达到94千米和100千米的射程。2003年9月，在白沙靶场的第一次制导试验中，ANSR在飞行3分钟后达到87千米的射程，圆概率偏差为20米。

独辟蹊径的意大利“火山”(Vulcano)

火山(Vulcano)是意大利奥托·梅莱拉公司为意海军127毫米舰炮和陆军155毫米炮共同研制的远程制导弹药，其中127毫米制导型“火山”弹由意大利和荷兰联合投资研制。与美国采用火箭助推增程不同，意大利“火山”弹药采用了次口径十尾翼稳定的设计，实现了射程要求的1200米／秒炮口初速。由于不使用火箭发动机，弹药外形相对紧凑，因此可以像传统海军弹药一样一次装填发射，从而实现35发／分的全射速。高射速使得“火山”弹药以MRSI方式发射时，可在20～80千米距离内实现5～10发炮弹同时命中目标区域。该弹配用15千克预置破片战斗部，内含2．5千克的高性能炸药，杀伤半径20～40米。

“火山”弹药由2个独立部分组成：一个可自由旋转的尾部(包括战斗部)和一个固定的头部，头部设有4个鸭翼，用于控制弹药的飞行轨迹。该弹可由传统的54倍口径舰炮发射；而由新型长身管(64倍口径)舰炮发射，射程可额外增加20千米。“火山”有3种型号：

“火山－A”型无制导增程弹药射程为70千米，装多用途引信。除打击水面舰艇、对地火力支援外，还具备一定的防空作战能力，但前提条件是，火炮射速需要提高到45发／分。预计2008年交付部队。

“火山－B”型精确制导弹药射程为90千米，装有专为反舰作战设计的红外引信，配用半穿甲战斗部。弹丸在高度2500米、约距目标6000米时，启动寻的系统搜索目标。弹丸单发命中率约80％。预计2011年投生产。

“火山－C”型远程型弹药射程为100～120千米，采用GPS／IMU制导，主要任务是对陆攻击。弹道段飞行结束后，弹丸在GPS／IMU的控制下沿滑翔轨迹超声速飞行(而ERGM是亚声速滑翔)。弹丸飞行抵目标上空后进行垂直攻击，攻击精确度高、杀伤力强。预计2011年投入生产。

“火山－C”还可能发展出2种变型：装有半主动激光寻的装置、攻击运动目标的C1型，装有上行数据链、可更新目标位置数据的C2型。

受DD(X)牵连的远程对地攻击弹

美海军同时启动了两项海军舰炮支援弹药计划：127毫米ERM计划，以及面向DD(X)驱逐舰的远程对地攻击弹(LRLAP)计划。

洛克希德·马丁公司的LRLAP是一种火箭增程GPS制导炮弹，长2．45米、重118千克，携有重12千克的破杀战斗部。弹药由DD(X)驱逐舰配备的155毫米62倍口径先进舰炮系统(AGS)发射，射速12发／分，最大射程可达154千米。在2005年6月的一次发射中，一枚LRLAP成功地达到了制导炮弹有史以来的最远射程——111千米(60海里)。而在此之前，洛·马公司先后完成了弹药制导系统坚固性(是否能经受火炮发射时的巨大加速度)、火箭发动机性能、鸭翼展开、GPS信号捕获等测试，之后又完成了GPS制导系统控制下的稳定飞行和机动飞行试验。2005年底，LRLAP的工程研制型号制造完成，由此进入为期3年的系统研制阶段。预计该弹2010年全面投产。

尽管目前该计划的进展相当顺利，与其相关的先进舰炮系统和自动装填系统也都通过了试验，但前景仍然危机重重。这主要是由于DD(X)成本不断攀升，国会忧虑重重，DD(X)计划的前景不容乐观。甚至还有传言，DD(X)计划可能会在建造2～3艘后终止，再想办法寻求其他解决方案。如果以上可能性都成为现实，无论是先进舰炮系统还是远程对地攻击弹都前景堪忧，因为这样庞大的系统是不可能装备小型舰艇的。

另类的“大卫·斯特莱斯”制导弹药

76毫米舰炮通常用于护卫舰以及更小的水面舰艇，其中以意大利奥托·梅莱拉公司的76毫米72倍口径紧凑型舰炮最为著名。这种火炮堪称多面手，适于执行多种作战任务，而意大利海军还赋予它一个特殊使命——反导自卫。为此，奥托·梅莱拉公司还制定有“大卫—斯特莱斯”(Davide—Strales)反导弹药计划。Davide是该计划在意大利的名称，用以纪念一位仅用一枚小石子就杀死强大敌人的年轻人。但由于英文名称与David(以色列-犹太王国的国王)相近，为了避免麻烦，该计划在国际上称为Strales(拉丁文的“箭”)。

对于76毫米舰炮这种并非以高密度弹幕实施拦截的中口径舰炮，用无制导弹药拦截反舰导弹问题很多，最主要的就是如何预测目标的航迹。假设最佳拦截距离是一定的，那么对于类似“飞鱼”的亚声速导弹，就必须在它距舰6～7千米时开火：对于超声速导弹，开火时间还要更早。弹药飞抵预定拦截点的时间至少要几秒钟，而预测导弹几秒后的位置无疑是相当困难的。意大利海军曾经在上世纪80年代后期研制了一种弹道修正弹(CCS)，由火控系统对目标的位置进行实时测量，通过向炮弹发出指令、点燃6枚小型助推器来调整炮弹方向、实施拦截。但随着亚声速导弹机动性的提高以及超声速反舰导弹的出现，这种原本对付亚声速、中机动目标的方案失去了意义。意大利海军经过评估，决定将努力方向转向高射速精确制导弹药，这就是“大卫—斯特莱斯”计划的产生背景。与导弹反导方式相比，这种反导措施单次作战成本低、全寿命周期费用低、作战反应时间短、可靠性高。随着各种新技术的使用，其单次作战发射炮弹的数量将大大减少(从10～12发降低到3～4发)。

该计划的核心是被称为DART的快速推进制导弹药。该弹采用次口径尾翼稳定设计，关键的系统包括控制滚转和偏航的鸭翼、3A＋近炸引信、预制破片战斗部、无线指令接收器。弹药利用弹托，炮口初速可达1200米／秒，在5秒钟内达到5千米的射程。弹药的理论射程为35千米，但考虑拦截导弹所需要的机动性，有效射程一般为8～10千米；在4～5千米内，可实施20～25g的横向机动。制导系统采用瞄准线指令制导，Ka波段连续波制导雷达可同时引导多枚DART。3A＋引信由传统弹药发展而来，具有近炸、碰炸、延迟爆炸以及时间控制空爆四种作战模式。用于反导任务时，主要使用近炸模式(距离10米引爆)，最低可在海平面以上2米的高度工作。战斗部重2．5千克，由高爆炸药、钨制弹丸、钢制壳体组成，对导弹的有效杀伤距离大于10米。

到目前为止，奥托·梅莱拉已先后对鸭式翼、热电池、无刷微电机、微机电系统等分系统进行了地面试验和弹载试验。从2003年1月开始，DART弹先后多次进行无制导飞行试验。在2005年1月、4月和6月进行了控制飞行试验。在最近几次试验中，DART弹成功地验证了无线电指令控制下的机动飞行能力。该弹预计于2007年开始大批量生产。

借用为陆军研制的制导弹药

目前，在陆军武器市场上，有多项增程、制导弹药计划，例如雷声与博福斯公司联合研制的155毫米“神剑”GPS/IMU增程制导弹药、法国GIAT公司“鹈鹕”155毫米末制导弹药等。与专门研制的海军增程制导弹药相比，陆军弹药重量小、舰艇携弹量大、发射膛压低、后坐力小，缺点是射程有限、威力相对较小，同时由于口径问题，需要对舰炮进行改造等。随着德国率先试验将陆军155毫米自行榴弹炮安装在护卫舰上，包括英国在内的多个国家制定有155毫米舰炮发展计划。借用为陆军研制的制导弹药作为海军炮射远程制导弹药，是一个高效、低成本的办法，前景相当看好。